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em Astrofísica por Astrónomo Amador (2.5k pontos)
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Pelo que sei, os raios cósmicos são provenientes de explosões de estrelas. Mas porque razão se estudam os raios cósmicos e qual o seu propósito?

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por Super-Nova (15.3k pontos)
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Tem razão: pensa-se que pelo menos uma parte dos raios cósmicos sejam provenientes de supernovas, que são de facto explosões de estrelas massivas. Contudo, o tema ainda não está resolvido e a comunidade científica continua a tentar determinar se são todos realmente originados pelas explosões estelares ou se haverá ainda um outro método para os formar.

"Raios" cósmicos é uma nomenclatura um tanto enganadora. Inicialmente pensava-se que se tratava maioritariamente de radiação electromagnética, razão pela qual lhes atribuiram tal nome. Hoje chamamos raios cósmicos a todas as particulas que chegam à Terra vindos de fora da sua atmosfera (antigamente, incluiam-se os Raios-X e Gama nesta colecção).

Os Raios Cósmicos podem ter diversas origens:

  • Se vêm de fora do Sistema Solar, chamamos-lhes Raios Cósmicos Galácticos. São núcleos que viajam a grandes velocidades pela galáxia e que perderam todos os seus electrões, viajando pela Via Láctea aprisionados pelo campo magnético da nossa galáxia. Estas partículas viajam a velocidades proximas das da luz, provavelmente aceleradas por supernovas.

 

  • Se vêm da Heliopausa - a zona do Espaço onde a heliosfera, a área de influencia do campomagnético do Sol termina - chamamos-lhes Raios Cósmicos Anómalos. O Gas interestelar neutro é ionizado pelo vento solar, que apanha estes iões e os arrasta à onda de choque do vento solar com o meio interestelar. Aí, estas partículas colidem com a "fronteira" repetidas vezes, ganhando mais e mais energia até que conseguem escapar para o nosso lado, sendo detectados como Raios Cósmicos.

 

  • Por fim, podem vir do nosso proprio Sol, sendo atirados na direcção da Terra pelo vento solar e erupções solares.


O estudo destas particulas é importante porque permite-nos ter uma ideia de qual é a composição dos elementos da galáxia (é homogénea? Tem um halo?). Além disso, ao estudar as particulas que compõem estes raios cósmicos, podemos tentar saber como é que os raios cósmicos foram formados, que processos sofreram para acelerarem de tal maneira e, consequentemente, ter uma ideia dos processos que ocorrem na nossa (e noutras) galaxia(s) - muitas das partículas hoje conhecidas, como os muões, foram descobertas ao estudar os Raios Cósmicos.

No início, disse-lhe que se pensava que pelo menos uma parte dos Raios Cósmicos eram formados em supernovas. Mas já se observaram raios cósmicos a energias superiores do que estas explosões conseguem criar. Assim haverá outras origens, provavelmente. Poderão vir de fora da nossa Galáxia ou então de quasares. Podem estar relacionados com a matéria escura ou alguma outra área exótica da fisica. Se for esse o caso, talvez os estudo destas partículas nos permita levantar um pouco mais o véu do Universo, descobrir algo novo...

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